東北大学の多元物質科学研究所(所長：齋藤文良教授)は、木材チップなどのセルロースを乾式粉砕して加熱することにより、燃料電池に使用できる高純度の水素ガスを高効率に生成する方法を開発した。この技術は特許出願済みで、詳細は2007年9月13日から北海道大学で開催される第39回化学工学会秋期大会で発表する予定。

　今回齋藤教授と張其武助教の研究グループは、セルロースと金属水酸化物の混合試料を「遊星ミル」という粉砕機にかけてから、電気炉を使ってアルゴンガス雰囲気下で加熱することで一酸化炭素濃度1％以下の高純度水素を発生させた。遊星ミルは、回転盤の正回転方向に対して逆回転する粉砕容器に、試料とビーズなどの媒体を入れて回転させ、媒体運動により試料を粉砕する機械で、この遊星ミルにより結晶構造や分子結合などが変化する「メカノケミカル (MC)効果」が得られ、添加された金属水酸化物は反応促進剤としての役割を果たすとしている。この乾式粉砕によりセルロース結合が変化し、さらに加熱処理により結合から水素を選択的に離脱させている。

　生成したガスの組成分析によると、水素が93.5％、メタンが6.4％、一酸化炭素と二酸化炭素が1％以下だった。これはリン酸塩型燃料電池に直接供給できる水準の高純度水素である。またガス発生後の固体粉末が酸化カルシウム、炭酸カルシウムであることから、二酸化炭素の80％程度が固体に転じており、メタンなど炭化水素ガスの発生が少ないことも合わせて、水素生成割合は相当高いと見積もっている。東北大学では、間伐材や廃棄木材から簡単に大量の水素製造が可能になることから、実用化が一気に進むと期待している。
　セルロースは地球上で最も存在量が多い高分子で、樹木の7割を構成し、木材、作物、植物由来の建材、食品、古紙、家畜排泄物、下水汚泥などに含まれている。現在実用化されているのは穀物由来のバイオ燃料だが、次世代バイオ燃料は食料にならないセルロース由来が本命とされている。